淺議互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在水文檔案管理中的應(yīng)用

李黎

水文檔案是水文工作中形成的極其寶貴的資料，對(duì)水資源管理、防洪抗旱等產(chǎn)生重要的支撐作用。水文檔案具有時(shí)效性、地域性和統(tǒng)一性等特點(diǎn)。

時(shí)效性。水文觀測(cè)記錄必須客觀和準(zhǔn)確地反映一段時(shí)間內(nèi)某一區(qū)域的水文因素的變化。在記錄中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循“準(zhǔn)確性、代表性和可比性”原則和嚴(yán)格遵守業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。

地域性。不同地區(qū)的環(huán)境條件差別很大，水文信息方面存在著巨大的差異。特定區(qū)域建立科學(xué)和技術(shù)水文監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于滿足短期、中期和長(zhǎng)期分析和預(yù)測(cè)的短期、中期和長(zhǎng)期需要至關(guān)重要。

統(tǒng)一性。水資源各項(xiàng)要素變化復(fù)雜，但各要素之間又存在著密切聯(lián)系。針對(duì)某一區(qū)域，水文變化是連續(xù)的，下游水文要素變化與上游水文要素變化密不可分。各區(qū)域、各水文因素信息需要實(shí)現(xiàn)共享，要求水文檔案資料以統(tǒng)一的格式標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行采集、傳輸、存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)水文信息共享。[1]

1 水文檔案互聯(lián)網(wǎng)

水文檔案互聯(lián)網(wǎng)是以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，以水文站網(wǎng)為依托，將采集、傳輸、存儲(chǔ)、共享、發(fā)布等系統(tǒng)緊密耦合，實(shí)現(xiàn)各水文要素實(shí)時(shí)采集，實(shí)現(xiàn)各級(jí)水文測(cè)站互聯(lián)互通，形成集中與分布相結(jié)合的水文服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。[2]

1.1 開(kāi)放。水文檔案互聯(lián)網(wǎng)在生產(chǎn)及技術(shù)層面的開(kāi)放性很高，為水文行業(yè)、大水文及水利行業(yè)、生態(tài)建設(shè)等提供平臺(tái)，并且具有普遍實(shí)用性的接口端，實(shí)現(xiàn)對(duì)各水文測(cè)站、各水文要素等信息的適應(yīng)性對(duì)接，使得各類水文檔案信息暢通無(wú)阻。

1.2 互聯(lián)。水文檔案互聯(lián)網(wǎng)不僅能保障各水文要素監(jiān)測(cè)設(shè)備間的互聯(lián)互通，保障各水文要素采集相互關(guān)聯(lián)，同步采集，而且水文檔案互聯(lián)網(wǎng)能夠保證各水文測(cè)站與監(jiān)測(cè)中心的互聯(lián)協(xié)調(diào)，保證相關(guān)水文測(cè)站、各系統(tǒng)協(xié)同工作。

1.3 共享。水文檔案互聯(lián)網(wǎng)終端存儲(chǔ)有大量水文檔案信息，擁有大量信息交互設(shè)備，水文檔案互聯(lián)網(wǎng)成為各水文測(cè)站以及信息節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交換的平臺(tái)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)都有相應(yīng)的獲得信息的權(quán)限。客戶終端也可以通過(guò)水文檔案互聯(lián)網(wǎng)隨時(shí)隨地查詢相應(yīng)數(shù)據(jù)，真正實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地?cái)?shù)據(jù)共享。

2 “點(diǎn)—網(wǎng)—儲(chǔ)”的基本框架

“點(diǎn)”即分布在各條河流及不同區(qū)域的各類水文測(cè)站，包括雨量站、水位站、水文站等，是收集各項(xiàng)水文要素的場(chǎng)所。“網(wǎng)”不僅是指由各類水文測(cè)站組成的水文站網(wǎng)，而且是指連接各水文測(cè)站、水情中心、水文檔案存儲(chǔ)管理中心等互聯(lián)互通的互聯(lián)網(wǎng)?！皟?chǔ)”即水文檔案存儲(chǔ)，包括服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)、客戶端等形成的存儲(chǔ)系統(tǒng)和機(jī)制。

2.1 “點(diǎn)”的多要素關(guān)聯(lián)。各水文要素間是相互關(guān)聯(lián)、相互影響的，降水影響著水量，水量影響著水位，水位、水量關(guān)系著防汛安全。在水文測(cè)站這個(gè)點(diǎn)上布設(shè)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備，根據(jù)各水文要素之間的相關(guān)性進(jìn)行互動(dòng)，集中采集各水文要素，對(duì)各水文要素進(jìn)行組合，從而為分析單站點(diǎn)的水雨情提供依據(jù)。

2.2 “面”的互聯(lián)互通。各類水文測(cè)站組成站網(wǎng)，下游與上游相關(guān)，暴雨的面分布影響著上下游水量發(fā)展。站點(diǎn)之間的互聯(lián)互通，各站點(diǎn)與水情中心聯(lián)通，使得上下政令統(tǒng)一，水文檔案能夠及時(shí)歸檔整理，保證各類數(shù)據(jù)的安全。

3 “點(diǎn)—網(wǎng)—儲(chǔ)”的框架關(guān)鍵技術(shù)

3.1 站網(wǎng)規(guī)劃。站網(wǎng)規(guī)劃是根據(jù)當(dāng)前及預(yù)期內(nèi)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)等條件和各類水文測(cè)站的站別、站類、站網(wǎng)密度以及其控制作用進(jìn)行測(cè)站規(guī)劃和布設(shè)。站網(wǎng)規(guī)劃根據(jù)需要，進(jìn)行選址、配置儀器、修建設(shè)施，為“點(diǎn)—網(wǎng)—儲(chǔ)”提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.2 系統(tǒng)運(yùn)行及通信。系統(tǒng)運(yùn)行需要有專項(xiàng)技術(shù)在微觀層面上控制各分布式水文測(cè)站及分中心，實(shí)現(xiàn)用戶端各模塊的內(nèi)部自優(yōu)化、自適應(yīng)，提高各模塊的可控性。在宏觀層面上，形成高新技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)化組合。網(wǎng)絡(luò)通信必須有專項(xiàng)信息交互技術(shù)保證信息流在各個(gè)模塊間的雙向自由串聯(lián)，收集各類水文測(cè)站的數(shù)據(jù)信息并進(jìn)行初始化分揀和處理，隨時(shí)隨地滿足各類用戶和部門的初始要求，而把測(cè)驗(yàn)來(lái)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至云端信息處理部分。

3.3 云端處理。云端數(shù)據(jù)處理技術(shù)，必須有專項(xiàng)技術(shù)將要素測(cè)驗(yàn)?zāi)K、互聯(lián)互通模塊和客戶端需求的各類信息進(jìn)行處理、集成、分析和分享，并將各類數(shù)據(jù)信息反饋到云端模塊來(lái)訂正運(yùn)行計(jì)劃，在可預(yù)期的長(zhǎng)時(shí)間尺度上，使得各類系統(tǒng)及數(shù)據(jù)運(yùn)行順暢和優(yōu)化機(jī)制。